求什么是IP/IPv4/IPv6？？_机械行业_百科问答
求什么是IP/IPv4/IPv6？？
提问者:孔学东
什么是IP/IPv4/IPv6目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4,v是version&&版本),它的下一个版本就是IPv6。IPv6正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。IPv6与IPv4相比有以下特点和优点:(1)更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32,即有232-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128,即有2128-1个地址。⑵更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。(3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。(4)加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。(5)更高的安全性。在使用IPv6网络中,用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大地增强了网络安全。什么是点对点协议点对点协议(PointtoPointProtocol)的缩写为PPP,是TCP/IP网络协议包的一个成员。PPP是TCP/IP的扩展,它增加了两个额外的功能组:(1)它可以通过串行接口传输TCP/IP包;(2)它可以安全登录。当使用作为公共电话系统的部分的串行接口时,必须要注意确保所有通信的真实性。这个终端PPP集合了用户名字和密码安全。因此,一个路由器或者服务器通过PPP接收到一个请求时,如果这个请求的来源是不安全的,这就需要授权。这个授权是PPP的一部分。因为它的通过串行接口路由TCP/IP包的能力和它的授权能力,ISP(Internet服务提供商)通常使用PPP来允许拨号用户连接到Internet。什么是非对称数字式用户线路(ADSL)非对称数字式用户线路(AsymmetricDigitalSubscriberLine,简称ADSL)是一种可以让家庭或小型企业利用现有电话网、采用高频数字压缩方式、与网络服务提供商(ISP)进行宽带接入的技术。它的这种接入方式是一种非对称的方式,即从网络服务提供商端到用户端(下行)需要大带宽来支持,而从用户端到网络服务提供商端(上行)只需要小量带宽即可。ADSL技术充分利用现有的铜线资源,采用DMT(离散多音频)技术,将原先电话线路OHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3kHz的子频带。ADSL的下载速度最小为265kbps,最高可达8Mbps,传输速度是普通Modem的140倍。网络服务提供商采用的是专线的连接方式,ADSL调制解调器与网络总是处于连接的状态,免去了拨号上网的麻烦。ADSL与传统的调制解调器和ISDN一样,也是使用电话网作为传输时候的媒介。当在一对电话线的两端分别安置一个ADSL设备时,利用现代分频和编码调制技术,就能够在这段电话线上产生三个信息的通道:一个是高速的下传通道(1.5～1.8m/s),一个是中速的双工通道,一个是普通的电话通道,并且这三个通道可以同时工作。也就是说它能够在现有的电话线上获得最大的数据传输能力,这样用户在一条电话线上既可以上网快速&冲浪&,还可以打电话发送传真,而不影响通话或降低Internet的效果。具体工作流程是:经ADSLModem编码后的信号通过电话线传到电话局后再通过一个信号识别/分离器,如果是语音信号就传到电话交换机上,如果是数字信号就接入Internet。什么叫高速率数字用户线(HDSL)高速率数字用户线,即HDSL/HDSL2(High-data-rateDigitalSubscriberLine)。这是一种上下行速率相同的DSL技术,它在两对铜双绞线上的两个方面上均匀传送1.544Mbit/s带宽的数据,若是使用三条双绞线时速度还可以提升到E1(2.048Mbps)的传输速率。因为HDSL的传送速率刚好与T1管线的速率相匹配,所以在北美本地电信局已经在可能的情况下、使用该技术提供本地接入T1业务。HDSL的传送距离比ADSL的传送距离短,当用户线长度超过3.6公里时,电信局需要安装信号再生器以延长业务范围。由于HDSL需要两对双绞线,它主要用于PBX网络连接、数字环路载波系统、Internet业务和专用数据网。什么是代理服务器常常会听到别人说,你的浏览器要设代理服务器(ProxyServer),这样你上网的速度会比较快。到底什么是代理服务器,它在Internet里扮演什么样的角色?当使用者要向服务器要求资料时,假设使用者输入向Yahoo索取资料时,在正常的网路流程中,当使用者的浏览器看到这个域名(DomainName)时,会向域名解析服务器(DNS)寻找所对应的IP地址,当DNS传回对应的IP地址后,浏览器会再对这个Yahoo服务器索取资料,这看起来是没有问题的,但如果网络阻塞、网站的机器配备不好、网站的专线不够快等不良的因素通通加在一起后,你要连接的网站就会变的很慢,所以这个时候有一个叫代理服务器的东西,会把大家常常看的网页资料暂存在一个位置,这个位置的机器设备通常会很好,线路带宽会很大,所以用户读取的速度就会很快。当用户设了代理服务器时,浏览器在读取资料时,资料应该是如何传递的呢?相同的,浏览器会先向DNS查询IP地址,然后找到IP地址后,会先向代理服务器查询是否有这个网站的资料,如果有的话,代理服务器就直接把内容传给了用户,如果代理服务器没有资料的话,才会直接向网站要资料。代理服务器的主要功能有:(1)设置用户验证和记帐功能,可按用户进行记帐,没有登记的用户无权通过代理服务器访问Internet网。并对用户的访问时间、访问地点、信息流量进行统计。(2)对用户进行分级管理,设置不同用户的访问权限,对外界或内部的Internet地址进行过滤,设置不同的访问权限。(3)增加缓冲器(Cache),提高访问速度,对经常访问的地址创建缓冲区,大大提高热门站点的访问效率。通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区(可能高达几个GB或更大),当有外界的信息通过时,同时也将其保存到缓冲区中,当其他用户再访问相同的信息时,则直接由缓冲区中取出信息,传给用户,以提高访问速度。(4)连接Internet与Internet,充当防火墙(Firewall):因为所有内部网的用户通过代理服务器访问外界时,只映射为一个IP地址,所以外界不能直接访问到内部网；同时可以设置IP地址过滤,限制内部网对外部的访问权限。(5)节省IP开销:代理服务器允许使用大量的伪IP地址,节约网上资源,即用代理服务器可以减少对IP地址的需求,对于使用局域网方式接入Internet,如果为局域网(LAN)内的每一个用户都申请一个IP地址,其费用可想而知。但使用代理服务器后,只需代理服务器上有一个合法的IP地址,LAN内其他用户可以使用10.*.*.*这样的私有IP地址,这样可以节约大量的IP,降低网络的维护成本。什么是Sniffer人们谈到黑客攻击,一般所指的都是以主动方式进行的,例如利用漏洞或者猜测系统密码的方式对系统进行攻击。但是其实还有一类危害非常大的被动攻击方式往往为大家所忽视,那就是利用Sniffer进行嗅探攻击。Sniffer,中文可以翻译为嗅探器,是一种威胁性极大的被动攻击工具。使用这种工具,可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。当信息以明文的形式在网络上传输时,便可以使用网络监听的方式来进行攻击。将网络接口设置在监听模式,便可以将网上传输的源源不断的信息截获。黑客们常常用它来截获用户的口令。据说某个骨干网络的路由器曾经被黑客攻人,并嗅探到大量的用户口令。本文将详细介绍Sniffer的原理和应用。一、Sniffer原理1．网络技术与设备简介在讲述Sni计er的概念之前,首先需要讲述局域网设备的一些基本概念。数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的,帧由几部分组成,不同的部分执行不同的功能。帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型,然后通过网卡发送到网线上,通过网线到达它们的目的机器,在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧,并告诉操作系统帧已到达,然后对其进行存储。就是在这个传输和接收的过程中,嗅探器会带来安全方面的问题。每一个在局域网（LAN）上的工作站都有其硬件地址,这些地址惟一地表示了网络上的机器（这一点与Internet地址系统比较相似）。当用户发送一个数据包时,这些数据包就会发送到LAN上所有可用的机器。在一般情况下,网络上所有的机器都可以&听&到通过的流量,但对不属于自己的数据包则不予响应（换句话说,工作站A不会捕获属于工作站B的数据,而是简单地忽略这些数据）。如果某个工作站的网络接口处于混杂模式（关于混杂模式的概念会在后面解释）,那么它就可以捕获网络上所有的数据包和帧。2．网络监听原理Sniffer程序是一种利用以太网的特性把网络适配卡（NIC,一般为以太网卡）置为杂乱（promiscuous）模式状态的工具,一旦网卡设置为这种模式,它就能接收传输在网络上的每一个信息包。普通的情况下,网卡只接收和自己的地址有关的信息包,即传输到本地主机的信息包。要使Sniffer能接收并处理这种方式的信息,系统需要支持BPF,Linux下需要支持SOCKET一PACKET。但一般情况下,网络硬件和TCP／IP堆栈不支持接收或者发送与本地计算机无关的数据包,所以,为了绕过标准的TCP／IP堆栈,网卡就必须设置为我们刚开始讲的混杂模式。一般情况下,要激活这种方式,内核必须支持这种伪设备Bpfilter,而且需要root权限来运行这种程序,所以sniffer需要root身份安装,如果只是以本地用户的身份进人了系统,那么不可能唤探到root的密码,因为不能运行Sniffer。基于Sniffer这样的模式,可以分析各种信息包并描述出网络的结构和使用的机器,由于它接收任何一个在同一网段上传输的数据包,所以也就存在着捕获密码、各种信息、秘密文档等一些没有加密的信息的可能性。这成为黑客们常用的扩大战果的方法,用来夺取其他主机的控制权3Snifffer的分类Sniffer分为软件和硬件两种,软件的Sniffer有NetXray、Packetboy、Netmonitor等,其优点是物美价廉,易于学习使用,同时也易于交流；缺点是无法抓取网络上所有的传输,某些情况下也就无法真正了解网络的故障和运行情况。硬件的Sniffer通常称为协议分析仪,一般都是商业性的,价格也比较贵。实际上本文中所讲的Sniffer指的是软件。它把包抓取下来,然后打开并查看其中的内容,可以得到密码等。Sniffer只能抓取一个物理网段内的包,就是说,你和监听的目标中间不能有路由或其他屏蔽广播包的设备,这一点很重要。所以,对一般拨号上网的用户来说,是不可能利用Sniffer来窃听到其他人的通信内容的。4．网络监听的目的当一个黑客成功地攻陷了一台主机,并拿到了root权限,而且还想利用这台主机去攻击同一网段上的其他主机时,他就会在这台主机上安装Sniffer软件,对以太网设备上传送的数据包进行侦听,从而发现感兴趣的包。如果发现符合条件的包,就把它存到一个LOg文件中去。通常设置的这些条件是包含字&username&或&password&的包,这样的包里面通常有黑客感兴趣的密码之类的东西。一旦黑客截获得了某台主机的密码,他就会立刻进人这台主机。如果Sniffer运行在路由器上或有路由功能的主机上,就能对大量的数据进行监控,因为所有进出网络的数据包都要经过路由器。Sniffer属于第M层次的攻击。就是说,只有在攻击者已经进入了目标系统的情况下,才能使用Sniffer这种攻击手段,以便得到更多的信息。Sniffer除了能得到口令或用户名外,还能得到更多的其他信息,比如一个重要的信息、在网上传送的金融信息等等。Sniffer几乎能得到任何在以太网上传送的数据包。Sniffer是一种比较复杂的攻击手段,一般只有黑客老手才有能力使用它,而对于一个网络新手来说,即使在一台主机上成功地编译并运行了Sniffer,一般也不会得到什么有用的信息,因为通常网络上的信息流量是相当大的,如果不加选择地接收所有的包,然后从中找到所需要的信息非常困难；而且,如果长时间进行监听,还有可能把放置Sniffer的机器的硬盘撑爆。什么是TFTP协议TFTP全称为TrivialFileTransferProtocol,中文名叫简单文件传输协议。大家可以从它的名称上看出,它适合传送&简单&的文件。与FTP不同的是,它使用的是UDP的69端口,因此它可以穿越许多防火墙。不过它也有缺点,比如传送不可靠、没有密码验证等。虽然如此,它还是非常适合传送小型文件的。什么是TELNET协议远程登录（Telnet）什么是远程登录以前,很少有人买得起计算机,更甭说买功能强大的计算机了。所以那时的人采用一种叫做Telnet的方式来访问Internet:也就是把自己的低性能计算机连接到远程性能好的大型计算机上,一旦连接上,他们的计算机就仿佛是这些远程大型计算机上的一个终端,自己就仿佛坐在远程大型机的屏幕前一样输入命令,运行大机器中的程序。人们把这种将自己的电脑连接到远程计算机的操作方式叫做&登录&,称这种登录的技术为Telnet（远程登录）。Telnet是Internet的远程登录协议的意思,它让你坐在自己的计算机前通过Internet网络登录到另一台远程计算机上,这台计算机可以在隔壁的房间里,也可以在地球的另一端。当你登录上远程计算机后,你的电脑就仿佛是远程计算机的一个终端,你就可以用自己的计算机直接操纵远程计算机,享受远程计算机本地终端同样的权力。你可在远程计算机启动一个交互式程序,可以检索远程计算机的某个数据库,可以利用远程计算机强大的运算能力对某个方程式求解。但现在Telnet已经越用越少了。主要有如下三方面原因:第一,个人计算机的性能越来越强,致使在别人的计算机中运行程序要求逐渐减弱。第二,Telnet服务器的安全性欠佳,因为它允许他人访问其操作系统和文件。第三,Telnet使用起来不是很容易,特别是对初学者。但是Telnet仍然有很多优点,比如如果你的电脑中缺少什么功能,就可以利用Telnet连接到远程计算机上,利用远程计算机上的功能来完成你要做的工作,可以这么说,Internet上所提供的所有服务,通过Telnet都可以使用。不过Telnet的主要用途还是使用远程计算机上所拥有的信息资源,如果你的主要目的是在本地计算机与远程计算机之间传递文件,则使用FTP会有效得多。4.2Telnet的工作原理当你用Telnet登录进入远程计算机系统时,你事实上启动了两个程序,一个叫Telnet客户程序,它运行在你的本地机上,另一个叫Telnet服务器程序,它运行在你要登录的远程计算机上,本地机上的客户程序要完成如下功能:1)建立与服务器的TCP联接。2)从键盘上接收你输入的字符。3)把你输入的字符串变成标准格式并送给远程服务器。4)从远程服务器接收输出的信息。5)把该信息显示在你的屏幕上。远程计算机的&服务&程序通常被称为&精灵&,它平时不声不响地候在远程计算机上,一接到你的请求,它马上活跃起来,并完成如下功能:1)通知你的计算机,远程计算机已经准备好了。2)等候你输入命令。3)对你的命令作出反应（如显示目录内容,或执行某个程序等）。4)把执行命令的结果送回给你的计算机。5)重新等候你的命令。在Internet中,很多服务都采取这样一种客户/服务器结构。对Internet的使用者来讲,通常只要了解客户端的程序就够了。4.3利用Windows95实现远程登录Windows95的Telnet客户程序是属于Windows95的命令行程序中的一种。在安装MicrosoftTCP/IP时,Telnet客户程序会被自动安装到系统上。利用Windows95的Telnet客户程序进行远程登录,步骤如下:(1)联接到Internet.(2)选择&开始&菜单中的&运行&,或者是选择&程序&菜单下的&MS－DOS提示方式&便可转换至命令提示符下。(3)在命令提示符下,按下列两种方法中的任一种与Telnet联接。一种方法是,输入&telnet&命令、空格以及相应的telnet的主机地址。如果主机提示你输入一个端口号,则可在主机地址后加上一个空格,再紧跟上相应的端口号。然后,按回车键。另一种方法是,输入&telnet&命令并按回车,打开Telnet主窗口。在该窗口中,选择&连接&下的&远程系统&,如有必要,可以在随后出现的对话框中输入主机名和端口号,然后,单击&连接&按钮。(4)与Telnet的远程主机联接成功后,计算机会提示你输入用户名和密码,若联接的是一个BBS、Archie、Gopher等免费服务系统,则可以通过输入bbs、archie或gopher作为用户名,就可以进入远程主机系统。这样,Telnet已经为你架起了通向远程主机的桥梁,现在你可以完全依照远程主机的命令行事了。什么是SNMP协议简单网络管理协议(SNMP)首先是由Internet工程任务组织(InternetEngineeringTaskForce)(IETF)的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的。许多人认为SNMP在IP上运行的原因是Internet运行的是TCP/IP协议,然而事实并不是这样。SNMP被设计成与协议无关,所以它可以在IP,IPX,AppleTalk,OSI以及其他用到的传输协议上被使用。SNMP是一系列协议组和规范（见下表）,它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。SNMP也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供了一种方法。名字说明MIB管理信息库SMI管理信息的结构和标识SNMP简单网络管理协议从被管理设备中收集数据有两种方法:一种是只轮询（polling-only）的方法,另一种是基于中断（interrupt-based）的方法。如果你只使用只轮询的方法,那么网络管理工作站总是在控制之下。而这种方法的缺陷在于信息的实时性,尤其是错误的实时性。你多久轮询一次,并且在轮询时按照什么样的设备顺序呢？如果轮询间隔太小,那么将产生太多不必要的通信量。如果轮询间隔太大,并且在轮询时顺序不对,那么关于一些大的灾难性的事件的通知又会太馒。这就违背了积极主动的网络管理目的。当有异常事件发生时,基于中断的方法可以立即通知网络管理工作站（在这里假设该设备还没有崩溃,并且在被管理设备和管理工作站之间仍有一条可用的通信途径）。然而,这种方法也不是没有他的缺陷的,首先,产生错误或自陷需要系统资源。如果自陷必须转发大量的信息,那么被管理设备可能不得不消耗更多的时间和系统资源来产生自陷,从而影响了它执行主要的功能（违背了网络管理的原则2）。而且,如果几个同类型的自陷事件接连发生,那么大量网络带宽可能将被相同的信息所占用（违背了网络管理的原则1）。尤其是如果自陷是关于网络拥挤问题的时候,事情就会变得特别糟糕。克服这一缺陷的一种方法就是对于被管理设备来说,应当设置关于什么时候报告问题的阈值（threshold）。但不幸的是这种方法可能再一次违背了网络管理的原则2,因为设备必须消耗更多的时间和系统资源,来决定一个自陷是否应该被产生。结果,以上两种方法的结合:面向自陷的轮询方法（trap-directedpolling）可能是执行网络管理最为有效的方法了。一般来说,网络管理工作站轮询在被管理设备中的代理来收集数据,并且在控制台上用数字或图形的表示方式来显示这些数据。这就允许网络管理员分析和管理设备以及网络通信量了。被管理设备中的代理可以在任何时候向网络管理工作站报告错误情况,例如预制定阈值越界程度等等。代理并不需要等到管理工作站为获得这些错误情况而轮询他的时候才会报告。这些错误情况就是众所周知的SNMP自陷（trap）。在这种结合的方法中,当一个设备产生了一个自陷时,你可以使用网络管理工作站来查询该设备（假设它仍然是可到达的）,以获得更多的信息。什么是WAP协议WAP（无线通讯协议）是在数字移动电话、互联网或其他个人数字助理机（PDA）、计算机应用乃至未来的信息家电之间进行通讯的全球性开放标准。这一标准的诞生是WAP论坛成员努力的结果,WAP论坛是在1997年6月,由诺基亚、爱立信、摩托罗拉和无线星球（UnwiredPlanet）共同组成的。通过WAP这种技术,就可以将Internet的大量信息及各种各样的业务引入到移动电话、PALM等无线终端之中。无论你在何地、何时只要你需要信息,你就可以打开你的WAP手机,享受无穷无尽的网上信息或者网上资源。WAP协议包括以下几种:1、WirelessApplicationEnvironment(WAE)2、WirelessSessionLayer(WSL)3、WirelessTransactionLayer(WTP)4、WirelessTransportLayerSecurity(WTLS)5、WirelessTransportLayer(WDP)其中,WAE层含有微型浏览器、WML、WMLSCRIPT的解释器等等功能。WTLS层为无线电子商务及无线加密传输数据时提供安全方面的基本功能。WAP论坛一个很重要的指导思想是让WAP尽可能多的与现有的标准一致,以最大限度地保护制造商和应用开发者的投资。在很大程度上利用了现有的WWW编程模型,应用开发人员可以继续使用自己熟悉的编程模型、能够利用现有的工具（如Web服务器、XML工具）等。另外,WAP编程模型还针对无线环境的通信特点,对原有的WWW编程模型进行了优化和扩展。在带宽考虑方面,WAP用&轻量级协议栈&优化现在的协议层对话,将无线手机接入Internet的带宽需求降到最低,保证了现有无线网络能够符合WAP规范。手机通过使用WAP协议栈可以为无线网络节省大量的无线带宽,例如,完成一个股票指数的查询操作,如果通过使用HTTP1.0的台式机浏览器来完成要比通过一个WAP浏览器来完成所涉及的包通信量要大一倍以上。WAP协议使用的包数量不到标准的HTTP/TCP/IP协议栈使用的一半。目前,WAP在很多方面还不够成熟,但是已经足够打开一个新的通讯领域,为无线网络提供了足够的技术标准基础,让互联网能够真正无所不在。什么是IPV6协议IPv6是\\&InternetProtocolVersion6\\&的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。今天的互联网大多数应用的是IPv4协议,IPv4协议已经使用了20多年,在这20多年的应用中,IPv4获得了巨大的成功,同时随着应用范围的扩大,它也面临着越来越不容忽视的危机,例如地址匮乏等等。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4在互连网上占据统治地位。对比IPv4,IPv6有如下的特点,这些特点也可以称作是IPv6的优点:简化的报头和灵活的扩展；层次化的地址结构；即插即用的连网方式；网络层的认证与加密；服务质量的满足；对移动通讯更好的支持。简化的报头和灵活的扩展IPv6对数据报头作了简化,以减少处理器开销并节省网络带宽。IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头(ExtensionHeader)构成,基本报头具有固定的长度（40字节）,放置所有路由器都需要处理的信息。由于Internet上的绝大部分包都只是被路由器简单的转发,因此固定的报头长度有助于加快路由速度。IPv4的报头有15个域,而IPv6的只有8个域,IPv4的报头长度是由IHL域来指定的,而IPv6的是固定40个字节。这就使得路由器在处理IPv6报头时显得更为轻松。与此同时,IPv6还定义了多种扩展报头,这使得IPv6变得极其灵活,能提供对多种应用的强力支持,同时又为以后支持新的应用提供了可能。这些报头被放置在IPv6报头和上层报头之间,每一个可以通过独特的&下一报头&的值来确认。除了逐个路程段选项报头（它携带了在传输路径上每一个节点都必须进行处理的信息）外,扩展报头只有在它到达了在IPv6的报头中所指定的目标节点时才会得到处理(当多点播送时,则是所规定的每一个目标节点)。在那里,在IPv6的下一报头域中所使用的标准的解码方法调用相应的模块去处理第一个扩展报头(如果没有扩展报头,则处理上层报头)。每一个扩展报头的内容和语义决定了是否去处理下一个报头。因此,扩展报头必须按照它们在包中出现的次序依次处理。一个完整的IPv6的实现包括下面这些扩展报头的实现:逐个路程段选项报头,目的选项报头,路由报头,分段报头,身份认证报头,有效载荷安全封装报头,最终目的报头。层次化的地址结构IPv6将现有的IP地址长度扩大4倍,由当前IPv4的32位扩充到128位,以支持大规模数量的网络节点。这样IPv6的地址总数就大约有3.4*10E38个。平均到地球表面上来说,每平方米将获得6.5*10E23个地址。IPv6支持更多级别的地址层次,IPv6的设计者把IPv6的地址空间按照不同的地址前缀来划分,并采用了层次化的地址结构,以利于骨干网路由器对数据包的快速转发。IPv6定义了三种不同的地址类型。分别为单点传送地址(UnicastAddress),多点传送地址（MulticastAddress）和任意点传送地址（AnycastAddress）。所有类型的IPv6地址都是属于接口（Interface）而不是节点（node）。一个IPv6单点传送地址被赋给某一个接口,而一个接口又只能属于某一个特定的节点,因此一个节点的任意一个接口的单点传送地址都可以用来标示该节点。IPv6中的单点传送地址是连续的,以位为单位的可掩码地址与带有CIDR的IPv4地址很类似,一个标识符仅标识一个接口的情况。在IPv6中有多种单点传送地址形式,包括基于全局提供者的单点传送地址、基于地理位置的单点传送地址、NSAP地址、IPX地址、节点本地地址、链路本地地址和兼容IPv4的主机地址等。多点传送地址是一个地址标识符对应多个接口的情况（通常属于不同节点）。IPv6多点传送地址用于表示一组节点。一个节点可能会属于几个多点传送地址。在Internet上进行多播是在1988年随着D类IPv4地址的出现而发展起来的。这个功能被多媒体应用程序所广泛使用,它们需要一个节点到多个节点的传输。RFC-2373对于多点传送地址进行了更为详细的说明,并给出了一系列预先定义的多点传送地址。任意点传送地址也是一个标识符对应多个接口的情况。如果一个报文要求被传送到一个任意点传送地址,则它将被传送到由该地址标识的一组接口中的最近一个（根据路由选择协议距离度量方式决定）。任意点传送地址是从单点传送地址空间中划分出来的,因此它可以使用表示单点传送地址的任何形式。从语法上来看,它与单点传送地址间是没有差别的。当一个单点传送地址被指向多于一个接口时,该地址就成为任意点传送地址,并且被明确指明。当用户发送一个数据包到这个任意点传送地址时,离用户最近的一个服务器将响应用户。这对于一个经常移动和变更的网络用户大有益处。即插即用的连网方式IPv6把自动将IP地址分配给用户的功能作为标准功能。只要机器一连接上网络便可自动设定地址。它有两个优点。一是最终用户用不着花精力进行地址设定,二是可以大大减轻网络管理者的负担。IPv6有两种自动设定功能。一种是和IPv4自动设定功能一样的名为&全状态自动设定&功能。另一种是&无状态自动设定&功能。在IPv4中,动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol,DHCP）实现了主机IP地址及其相关配置的自动设置。一个DHCP服务器拥有一个IP地址池,主机从DHCP服务器租借IP地址并获得有关的配置信息（如缺省网关、DNS服务器等）,由此达到自动设置主机IP地址的目的。IPv6继承了IPv4的这种自动配置服务,并将其称为全状态自动配置（StatefulAutoconfiguration）。在无状态自动配置（StatelessAutoconfiguration）过程中,主机首先通过将它的网卡MAC地址附加在链接本地地址前缀之后,产生一个链路本地单点传送地址。接着主机向该地址发出一个被称为邻居发现（neighbordiscovery）的请求,以验证地址的唯一性。如果请求没有得到响应,则表明主机自我设置的链路本地单点传送地址是唯一的。否则,主机将使用一个随机产生的接口ID组成一个新的链路本地单点传送地址。然后,以该地址为源地址,主机向本地链路中所有路由器多点传送一个被称为路由器请求（routersolicitation）的配置信息。路由器以一个包含一个可聚集全球单点传送地址前缀和其它相关配置信息的路由器公告响应该请求。主机用它从路由器得到的全球地址前缀加上自己的接口ID,自动配置全球地址,然后就可以与Internet中的其它主机通信了。使用无状态自动配置,无需手动干预就能够改变网络中所有主机的IP地址。例如,当企业更换了联入Internet的ISP时,将从新ISP处得到一个新的可聚集全球地址前缀。ISP把这个地址前缀从它的路由器上传送到企业路由器上。由于企业路由器将周期性地向本地链路中的所有主机多点传送路由器公告,因此企业网络中所有主机都将通过路由器公告收到新的地址前缀,此后,它们就会自动产生新的IP地址并覆盖旧的IP地址。使用DHCPv6进行地址自动设定,连接于网络的机器需要查询自动设定用的DHCP服务器才能获得地址及其相关配置。可是,在家庭网络中,通常没有DHCP服务器,此外在移动环境中往往是临时建立的网络,在这两种情况下,当然使用无状态自动设定方法为宜。网络层的认证与加密安全问题始终是与Internet相关的一个重要话题。由于在IP协议设计之初没有考虑安全性,因而在早期的Internet上时常发生诸如企业或机构网络遭到攻击、机密数据被窃取等不幸的事情。为了加强Internet的安全性,从1995年开始,IETF着手研究制定了一套用于保护IP通信的IP安全（IPSec）协议。IPSec是IPv4的一个可选扩展协议,是IPv6的一个必须组成部分。IPSec的主要功能是在网络层对数据分组提供加密和鉴别等安全服务,它提供了两种安全机制:认证和加密。认证机制使IP通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份以及数据在传输过程中是否遭到改动。加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性,以防数据在传输过程中被他人截获而失密。IPSec的认证报头（AuthenticationHeader,AH）协议定义了认证的应用方法,安全负载封装（EncapsulatingSecurityPayload,ESP）协议定义了加密和可选认证的应用方法。在实际进行IP通信时,可以根据安全需求同时使用这两种协议或选择使用其中的一种。AH和ESP都可以提供认证服务,不过,AH提供的认证服务要强于ESP。IPSec定义了两种类型的SA:传输模式SA和隧道模式SA。传输模式SA是在IP报头（以及任何可选的扩展报头）之后和任何高层协议（如TCP或UDP）报头之前插入AH或ESP报头；隧道模式SA是将整个原始的IP数据包放入一个新的IP数据包中。在采用隧道模式SA时,每一个IP数据包都有两个IP报头:外部IP报头和内部IP报头。外部IP报头指定将对IP数据包进行IPSec处理的目的地址,内部IP报头指定原始IP数据包最终的目的地址。传输模式SA只能用于两个主机之间的IP通信,而隧道模式SA既可以用于两个主机之间的IP通信,还可以用于两个安全网关之间或一个主机与一个安全网关之间的IP通信。安全网关可以是路由器、防火墙或VPN设备。做为IPv6的一个组成部分,IPSec是一个网络层协议。它只负责其下层的网络安全,并不负责其上层应用的安全,如Web、电子邮件和文件传输等。也就是说,验证一个Web会话,依然需要使用SSL协议。不过,TCP/IPv6协议簇中的协议可以从IPSec中受益,例如,用于IPv6的OSPFv6路由协议就去掉了用于IPv4的OSPF中的认证机制。作为IPSec的一项重要应用,IPv6集成了虚拟专用网（VPN）的功能,使用IPv6可以更容易地、实现更为安全可靠的虚拟专用网。服务质量的满足基于IPv4的Internet在设计之初,只有一种简单的服务质量,即采用&尽最大努力&（Besteffort）传输,从原理上讲服务质量QoS是无保证的。文本传输,静态图像等传输对QoS并无要求。随着IP网上多媒体业务增加,如IP电话、VoD、电视会议等实时应用,对传输延时和延时抖动均有严格的要求。IPv6数据包的格式包含一个8位的业务流类别（Class）和一个新的20位的流标签（FlowLabel）。最早在RFC1883中定义了4位的优先级字段,可以区分16个不同的优先级。后来在RFC2460里改为8位的类别字段。其数值及如何使用还没有定义,其目的是允许发送业务流的源节点和转发业务流的路由器在数据包上加上标记,并进行除默认处理之外的不同处理。一般来说,在所选择的链路上,可以根据开销、带宽、延时或其他特性对数据包进行特殊的处理。一个流是以某种方式相关的一系列信息包,IP层必须以相关的方式对待它们。决定信息包属于同一流的参数包括:源地址,目的地址,QoS,身份认证及安全性。IPv6中流的概念的引入仍然是在无连接协议的基础上的,一个流可以包含几个TCP连接,一个流的目的地址可以是单个节点也可以是一组节点。IPv6的中间节点接收到一个信息包时,通过验证他的流标签,就可以判断它属于哪个流,然后就可以知道信息包的QoS需求,进行快速的转发。对移动通讯更好的支持未来移动通信与互联网的结合将是网络发展的大趋势之一。移动互联网将成为我们日常生活的一部分,改变我们生活的方方面面。权威机构预计,到2005年,全球将有14亿移动电话用户,其中10亿为移动互联网用户。移动互联网不仅仅是移动接入互联网,它还提供一系列以移动性为核心的多种增值业务:查询本地化设计信息、远程控制工具、无限互动游戏、购物付款等。移动IPv6的设计汲取了移动IPv4的设计经验,并且利用了IPv6的许多新的特征,所以提供了比移动IPv4更多的、更好的特点。移动IPv6成为IPv6协议不可分割的一部分。什么是FDDI协议光纤分布数据接口（FDDI）是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性,支持多种拓扑结构,传输媒体为光纤。使用光纤作为传输媒体具有多种优点:１、较长的传输距离,相邻站间的最大长度可达2KM,最大站间距离为200KM。２、具有较大的带宽,FDDI的设计带宽为100Mb/s。３、具有对电磁和射频干扰抑制能力,在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影响其设备。４、光纤可防止传输过程中被分接偷听,也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒体。由光纤构成的FDDI,其基本结构为逆向双环,如图1所示。一个环为主环,另一个环备用环。当主环上的设备失效或光缆发生故障时,通过从主环向备用环的切换可继续维持FDDI的正常工作。这种故障容错能力是其它网络所没有的。本期将就FDDI的基本构件,拓扑结构以及操作原理等进行介绍。什么是BGP协议边界网关协议。不同自治系统路由器之间进行通信的外部网关协议,作为EGP替代品。BGP系统之间交换网络可达到信息。这些信息包括数据到达这些网络所必须经过的自治系统AS中的所有路径,通过这些信息构造自治系统链接图,然后根据连接图删除选路环,制定选路策略。什么是DHCP协议动态主机配置协议。从原有的BootP协议发展而来,原来的目的是为无盘工作站分配IP地址的协议,当前更多地用于对多个客户计算机集中分配IP地址以及IP地址相关的信息的协议,这样就能将IP地址和TCP/IP的设置统一管理起来,而避免不必要的地址冲突的问题。它提供了三种IP地址分配机制:自动分配&&给客户机分配永久的地址；动态分配&&给客户机分配有一定租用期限的地址；手工分配&&由网络管理员给客户机分配地址,并通过DHCP传达给客户机。什么是HTTP协议HTTP（HyperTextTransferProtocol）,即超文本传输协议是一种Internet上最常见的协议,用于传输超文本标记语言（HTML--HyperTextMarkupLanguage）写的文件,也就是我们通常说的网页,通过这个协议,我们可以浏览网络上的各种信息,在浏览器上看到丰富多彩的文字与图片。什么是DNS协议域名服务是一个Internet和TCP／IP的服务,用于映射网络地址号码。即寻找Internet域名并将它转化为IP地址的系统。域名是有意义的,容易记忆的Internet地址。域名和IP地址是分布式存放的。DNS请求首先到达地理上比较近的DNS服务器,如果寻找不到此域名,主机会将请求向远方的DNS服务器发送。什么是FTP及什么是FTP服务器FTP（FileTransferProtocol）是文件传输协议的简称。FTP的作用正如其名所示:FTP的主要作用,就是让用户连接上一个远程计算机（这些计算机上运行着FTP服务器程序）察看远程计算机有哪些文件,然后把文件从远程计算机上拷到本地计算机,或把本地计算机的文件送到远程计算机去。FTP工作原理拿下传文件为例,当你启动FTP从远程计算机拷贝文件时,你事实上启动了两个程序:一个本地机上的FTP客户程序:它向FTP服务器提出拷贝文件的请求。另一个是启动在远程计算机的上的FTP服务器程序,它响应你的请求把你指定的文件传送到你的计算机中。FTP采用&客户机/服务器&方式,用户端要在自己的本地计算机上安装FTP客户程序。FTP客户程序有字符界面和图形界面两种。字符界面的FTP的命令复杂、繁多。图形界面的FTP客户程序,操作上要简洁方便的多。简单地说,支持FTP协议的服务器就是FTP服务器,下面介绍一下什么是FTP协议（文件传输协议）一般来说,用户联网的首要目的就是实现信息共享,文件传输是信息共享非常重要的一个内容之一。Internet上早期实现传输文件,并不是一件容易的事,我们知道Internet是一个非常复杂的计算机环境,有PC,有工作站,有MAC,有大型机,据统计连接在Internet上的计算机已有上千万台,而这些计算机可能运行不同的操作系统,有运行Unix的服务器,也有运行Dos、Windows的PC机和运行MacOS的苹果机等等,而各种操作系统之间的文件交流问题,需要建立一个统一的文件传输协议,这就是所谓的FTP。基于不同的操作系统有不同的FTP应用程序,而所有这些应用程序都遵守同一种协议,这样用户就可以把自己的文件传送给别人,或者从其它的用户环境中获得文件。与大多数Internet服务一样,FTP也是一个客户机/服务器系统。用户通过一个支持FTP协议的客户机程序,连接到在远程主机上的FTP服务器程序。用户通过客户机程序向服务器程序发出命令,服务器程序执行用户所发出的命令,并将执行的结果返回到客户机。比如说,用户发出一条命令,要求服务器向用户传送某一个文件的一份拷贝,服务器会响应这条命令,将指定文件送至用户的机器上。客户机程序代表用户接收到这个文件,将其存放在用户目录中。在FTP的使用当中,用户经常遇到两个概念:\&下载\&（Download）和\&上载\&（Upload）。\&下载\&文件就是从远程主机拷贝文件至自己的计算机上；\&上载\&文件就是将文件从自己的计算机中拷贝至远程主机上。用Internet语言来说,用户可通过客户机程序向（从）远程主机上载（下载）文件。使用FTP时必须首先登录,在远程主机上获得相应的权限以后,方可上载或下载文件。也就是说,要想同哪一台计算机传送文件,就必须具有哪一台计算机的适当授权。换言之,除非有用户ID和口令,否则便无法传送文件。这种情况违背了Internet的开放性,Internet上的FTP主机何止千万,不可能要求每个用户在每一台主机上都拥有帐号。匿名FTP就是为解决这个问题而产生的。匿名FTP是这样一种机制,用户可通过它连接到远程主机上,并从其下载文件,而无需成为其注册用户。系统管理员建立了一个特殊的用户ID,名为anonymous,Internet上的任何人在任何地方都可使用该用户ID。通过FTP程序连接匿名FTP主机的方式同连接普通FTP主机的方式差不多,只是在要求提供用户标识ID时必须输入anonymous,该用户ID的口令可以是任意的字符串。习惯上,用自己的E-mail地址作为口令,使系统维护程序能够记录下来谁在存取这些文件。值得注意的是,匿名FTP不适用于所有Internet主机,它只适用于那些提供了这项服务的主机。当远程主机提供匿名FTP服务时,会指定某些目录向公众开放,允许匿名存取。系统中的其余目录则处于隐匿状态。作为一种安全措施,大多数匿名FTP主机都允许用户从其下载文件,而不允许用户向其上载文件,也就是说,用户可将匿名FTP主机上的所有文件全部拷贝到自己的机器上,但不能将自己机器上的任何一个文件拷贝至匿名FTP主机上。即使有些匿名FTP主机确实允许用户上载文件,用户也只能将文件上载至某一指定上载目录中。随后,系统管理员会去检查这些文件,他会将这些文件移至另一个公共下载目录中,供其他用户下载,利用这种方式,远程主机的用户得到了保护,避免了有人上载有问题的文件,如带病毒的文件。作为一个Internet用户,可通过FTP在任何两台Internet主机之间拷贝文件。但是,实际上大多数人只有一个Internet帐户,FTP主要用于下载公共文件,例如共享软件、各公司技术支持文件等。Internet上有成千上万台匿名FTP主机,这些主机上存放着数不清的文件,供用户免费拷贝。实际上,几乎所有类型的信息,所有类型的计算机程序都可以在Internet上找到。这是Internet吸引我们的重要原因之一。匿名FTP使用户有机会存取到世界上最大的信息库,这个信息库是日积月累起来的,并且还在不断增长,永不关闭,涉及到几乎所有主题。而且,这一切是免费的。匿名FTP是Internet网上发布软件的常用方法。Internet之所以能延续到今天,是因为人们使用通过标准协议提供标准服务的程序。像这样的程序,有许多就是通过匿名FTP发布的,任何人都可以存取它们。Internet中的有数目巨大的匿名FTP主机以及更多的文件,那么到底怎样才能知道某一特定文件位于哪个匿名FTP主机上的那个目录中呢？这正是Archie服务器所要完成的工作。Archie将自动在FTP主机中进行搜索,构造一个包含全部文件目录信息的数据库,使你可以直接找到所需文件的位置信息。什么是RIP协议RIP(RoutinginformationProtocol)是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP),适用于小型同类网络,是典型的距离向量(distance-vector)协议。文档见RFC1058、RFC1723。什么是OSPF协议OSPF(OpenShortestPathFirst)是一个内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomoussystem,AS)内决策路由。与RIP相对,OSPF是链路状态路有协议,而RIP是距离向量路由协议。链路是路由器接口的另一种说法,因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库,生成最短路径树,每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。什么是SMTP协议SMTP(SimpleMailTransferProtocol)即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP／IP协议族,它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。通过SMTP协议所指定的服务器,我们就可以把E－mail寄到收信人的服务器上了,整个过程只要几分钟。SMTP服务器则是遵循SMTP协议的发送邮件服务器,用来发送或中转你发出的电子邮件。
回答者:石巨成
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